螺旋式卸船機(jī)用于卸煤作業(yè)的狀況分析及展望

沈策，陳鴻鑫，楊振宇

（1.杭州華新機(jī)電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國(guó)電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000）

螺旋式卸船機(jī)用于卸煤作業(yè)的狀況分析及展望

沈策1，陳鴻鑫2，楊振宇3

（1.杭州華新機(jī)電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國(guó)電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000）

國(guó)際上螺旋式卸船機(jī)開(kāi)始使用于1974年，并在卸船能力提升方面發(fā)揮了極為重要的作用。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)中發(fā)揮的作用，對(duì)其應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望。

螺旋式卸船機(jī)；卸煤作業(yè)；應(yīng)用狀況；展望

1 螺旋式卸船機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

在螺旋式卸船機(jī)組成方面，主要包括六個(gè)部分，即門(mén)架、水平螺旋、垂直螺旋、駕駛室、喂料器以及轉(zhuǎn)臺(tái)。其中，在門(mén)架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，安裝有行走驅(qū)動(dòng)裝置，能夠按照一定軌道來(lái)進(jìn)行行走，在其內(nèi)部也有夾軌器，在一些特殊天氣情況中也能夠起到很好的固定作用。在門(mén)架的下方位置處，能夠使火車(chē)或其他車(chē)輛進(jìn)行通行。旋轉(zhuǎn)裝置安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)的下方位置處，能夠?qū)C(jī)身起到帶動(dòng)作用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。在箱形梁上方位置處，分別固定有水平螺旋和垂直螺旋，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度的增加，使其能夠承受更大的載荷量，與此同時(shí)，有利于螺旋中間軸承安裝工作的開(kāi)展。對(duì)水平箱形梁和轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行鉸接，為船舷的進(jìn)出提供便捷，卸船機(jī)移動(dòng)起來(lái)也比較方便。通過(guò)對(duì)垂直箱形梁和水平箱形梁進(jìn)行鉸接，能夠使卸船機(jī)自由行動(dòng)，喂料機(jī)能夠到達(dá)艙內(nèi)任何位置，為連續(xù)滿(mǎn)載工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。無(wú)論是水平螺旋，還是垂直螺旋，都是有螺旋桿拼接制造成的，在制造的過(guò)程中，首先完成對(duì)各個(gè)葉片的加工工作，然后對(duì)這些葉片進(jìn)行焊接，最后噴涂硬質(zhì)合金在葉片表面，進(jìn)而使螺旋表面具備良好的耐磨性能。在喂料器中，SIWERTELL又稱(chēng)之為相對(duì)螺旋輸送螺旋，主要有帶有傾斜翼板的給料器、垂直螺桿以及外挖掘螺旋套管三部分組成，利用螺旋，將給料器與外挖掘螺旋套管連接到一起，并安裝在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)位置處，這樣垂直螺旋桿的旋轉(zhuǎn)方向，就會(huì)與外挖掘螺旋套管的方向相反，通過(guò)外挖掘螺旋套管的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，能夠使用物料變得更加松散，有利于運(yùn)輸工作的順利開(kāi)展，使螺旋式卸船機(jī)具有較高的充填率。無(wú)論是垂直螺旋的驅(qū)動(dòng)，還是水平螺旋的驅(qū)動(dòng)，都是由電動(dòng)機(jī)來(lái)完成的。在工作的過(guò)程中，通過(guò)喂料器，將物料運(yùn)輸至垂直螺旋處，一旦到達(dá)頂端位置，物料就會(huì)進(jìn)入水平螺旋處，然后再進(jìn)入轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部，物料通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)，進(jìn)入另一個(gè)水平螺旋，最后一直運(yùn)輸?shù)匠隽峡谔帯?/p>

2 螺旋式卸船機(jī)主要特點(diǎn)

2.1 使用范圍比較廣泛，對(duì)貨物損傷較小

在對(duì)顆粒狀散貨以及粘稠的液體進(jìn)行卸載時(shí)，可以利用螺旋式卸船機(jī)來(lái)完成。像鉀鹽、水泥等貨物具有較強(qiáng)壓實(shí)度，嚴(yán)重的會(huì)形成硬殼，這種情況下，就需要充分利用卸船機(jī)的掘進(jìn)作用，適用于水泥、鉀鹽、硝酸鹽、水泥、煤炭、化肥等物體卸載工作。螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)的過(guò)程中，具有較高填充率，能夠有效避免貨物激烈的碰撞。

2.2 生產(chǎn)效率比較高

在充填率方面，普通螺旋式輸送機(jī)不足35%，然而螺旋式卸船機(jī)卻高達(dá)80%左右，在這個(gè)過(guò)程中，特制的喂料器起了至關(guān)重要的作用。螺旋式卸船機(jī)動(dòng)作比較靈敏，喂料器能夠順利到達(dá)艙內(nèi)每一個(gè)位置，并且具備相關(guān)的掘進(jìn)性能，無(wú)論物料流動(dòng)與否，都能夠持續(xù)的靠近滿(mǎn)載工作情況，具有較大的平均工作能力。

2.3 節(jié)約能源

與其他同等能力的卸貨裝置相比較，螺旋式卸船機(jī)具有便捷的特點(diǎn)，并且工作效率比較高，能夠有效降低單位能耗。在功能消耗方面，與同等能力的門(mén)機(jī)相比較，二者基本相同，與氣力輸送相比較，卻比其低很多。

2.4 不對(duì)環(huán)境造成污染

螺旋式卸船機(jī)的系統(tǒng)是全封閉結(jié)構(gòu)，在作業(yè)開(kāi)展的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)泄漏情況。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，損失率通常為1%，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生太多灰塵，不會(huì)出現(xiàn)空氣污染問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)除塵費(fèi)用的節(jié)約，除此之外，所產(chǎn)生的噪音比較小，基本不會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成污染。

2.5 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，方便維修

螺旋式卸船機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且不易受到損壞。任何物體只要能夠進(jìn)入喂料器，就能夠順利通過(guò)輸送管道，當(dāng)喂料器發(fā)生堵塞狀況時(shí)，只需將螺旋進(jìn)行倒轉(zhuǎn)，便可以將問(wèn)題順利解決。安全聯(lián)軸器能夠?qū)?dòng)力源，起到很好的保護(hù)作用，使其能夠免受損壞，并且維修起來(lái)也比較快捷。

3 螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)中的狀況及國(guó)外的使用情況

1974年，第一臺(tái)西沃特爾螺旋式卸船機(jī)問(wèn)世，迄今為止，已經(jīng)形成比較系統(tǒng)的產(chǎn)品系列，所適用的物料已高達(dá)幾十種，從最初的谷物卸載，已經(jīng)逐步發(fā)展到化肥、水泥、煤炭等物體的卸載。目前，市場(chǎng)上主要的型號(hào)包括 ST440、ST490、ST590、ST640和 ST790，最高生產(chǎn)效率可達(dá)2000t/h。依據(jù)用戶(hù)的反饋以及相關(guān)的實(shí)地調(diào)查，相比較于其他類(lèi)型的散料卸船機(jī)，螺旋式卸船機(jī)具有許多突出特點(diǎn)，比如：較高生產(chǎn)效率、比較小的自重、較低的環(huán)境污染以及較強(qiáng)的適用性等等，并且使用和維修成本較低。螺旋式卸船機(jī)在卸煤過(guò)程中具有良好的工作狀態(tài)，使用單位對(duì)其具有很高的評(píng)價(jià)，在用戶(hù)群體中，具有良好的信譽(yù)度。對(duì)環(huán)境污染比較小，這是螺旋式卸船機(jī)比較顯著的優(yōu)點(diǎn)。在開(kāi)展卸煤作業(yè)過(guò)程中，除了排料器以及艙內(nèi)有少量的揚(yáng)塵之外，其他位置處都密封比較嚴(yán)格，不存在任意漏塵點(diǎn)，各個(gè)位置處都十分干凈，在粉塵污染問(wèn)題的解決方面，螺旋式卸船機(jī)成效非常顯著。除此之外，螺旋式卸船機(jī)在卸煤工作過(guò)程中，所產(chǎn)生的噪音是非常小的，基本上不會(huì)對(duì)周?chē)用竦纳a(chǎn)、生活造成影響。與抓斗式門(mén)座起重機(jī)相比較，螺旋式卸船機(jī)雖然體積比較小，但具有較高工作效率，并且操作起來(lái)十分方便，能夠保持穩(wěn)定、均勻的工作狀態(tài)，很少出現(xiàn)異常情況。

4 螺旋式卸船機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用前景

4.1 螺旋式卸船機(jī)具有比較優(yōu)越的性能

作為卸船設(shè)備，螺旋式卸船機(jī)具有比較高的生產(chǎn)效率，最大額定生產(chǎn)率高達(dá)2000t/h，不僅結(jié)構(gòu)比較緊湊、簡(jiǎn)單，與同類(lèi)卸船設(shè)備相比較，其重量也是最小的。螺旋式卸船機(jī)的自重比較輕，并且輪壓比較小，能夠?qū)崿F(xiàn)卸船機(jī)造價(jià)的節(jié)約，同時(shí)也降低了對(duì)碼頭的要求。對(duì)于一些新建碼頭來(lái)說(shuō)，有利于港口工程成本費(fèi)用的節(jié)約。對(duì)于原有碼頭的改造而言，可以對(duì)原有碼頭進(jìn)行直接利用，這些對(duì)較大生產(chǎn)力的螺旋式卸船機(jī)進(jìn)行安裝即可，能夠使碼頭吞吐量得到明顯提升。螺旋式卸船機(jī)具有均勻的生產(chǎn)出力以及良好的清倉(cāng)性能，即使在長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)過(guò)程中，也能夠使均勻的額定生產(chǎn)率輸出得到保證，即便是在清倉(cāng)作業(yè)，需要輔助設(shè)備來(lái)協(xié)助的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)較高的生產(chǎn)出力，這充分說(shuō)明，在清倉(cāng)的過(guò)程中，螺旋式卸船機(jī)也具有較高的生產(chǎn)效率，同時(shí)能夠自由調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)頭部的喂料裝置，保障了輔助作業(yè)設(shè)備以及操作人員的安全。螺旋式卸船機(jī)很少出現(xiàn)故障，各個(gè)部件使用壽命比較長(zhǎng)，有利于維護(hù)工作的開(kāi)展，部分故障處理起來(lái)比較方便，在部件的維修方面，碼頭的維修部門(mén)能夠應(yīng)對(duì)自如。

4.2 螺旋式卸船機(jī)用于卸煤作業(yè)時(shí)，需要解決的問(wèn)題及策略

雖然我國(guó)對(duì)港口轉(zhuǎn)運(yùn)的燃料煤的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定，但是在煤炭的實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，超標(biāo)準(zhǔn)的大塊經(jīng)常出現(xiàn)，部分情況下還會(huì)摻雜石塊、鋼鐵等雜質(zhì)，這些都容易引發(fā)燃煤系統(tǒng)及碎煤設(shè)備事故的發(fā)生。通過(guò)螺旋式卸船機(jī)，利用喂料裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，在一定程度上能夠破碎較大粒度的煤炭，通常情況下，不會(huì)導(dǎo)致堵料、卡轉(zhuǎn)等情況的發(fā)生，喂料裝置還能撥開(kāi)更大粒度的煤炭及雜質(zhì)，使后方系統(tǒng)中的煤炭質(zhì)量得到保證。在卸料工作開(kāi)展時(shí)，一旦雜物混入輸料管內(nèi)，就很有可能導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)事故的發(fā)生。為了避免這類(lèi)事故的發(fā)生，可以卸船機(jī)的高度進(jìn)行提高，也可以在中間軸承方面，利用螺旋葉片不中斷的形式。通過(guò)以上分析，雖然螺旋式卸船機(jī)用于卸煤存在許多難點(diǎn)，但是就綜合性能而言，螺旋卸煤機(jī)作為連續(xù)式的卸煤設(shè)備具有廣闊的前途和空間。

國(guó)電宿遷熱電有限公司2×660MW機(jī)組工程是發(fā)電行業(yè)內(nèi)具有標(biāo)桿意義的重點(diǎn)工程，在工程設(shè)計(jì)初期就充分考慮環(huán)保的社會(huì)效益，為其工程配套輸煤碼頭選配了2臺(tái)螺旋卸煤機(jī)作為卸煤設(shè)備，其中一臺(tái)從西沃特爾進(jìn)口，另外一臺(tái)國(guó)產(chǎn)卸煤機(jī)委托杭州華新機(jī)電工程有限公司共同研發(fā)，這臺(tái)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的投用，將真正填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)螺旋卸煤機(jī)的空白。

5 結(jié)語(yǔ)

螺旋式卸船機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中的突出表現(xiàn)，特別是優(yōu)異的環(huán)保特性是其他卸船設(shè)備所無(wú)法企及的，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。業(yè)內(nèi)相關(guān)人員還要就其應(yīng)用進(jìn)行深入研究與分析，從節(jié)能、多功能等角度對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，讓其在卸煤過(guò)程中彰顯更為顯著優(yōu)勢(shì)，并順利實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，降低成本，在更多的火力發(fā)電廠(chǎng)燃料接卸碼頭推廣使用這種形式的卸煤機(jī)，在不降低生產(chǎn)效率的同時(shí)，大幅提升環(huán)境質(zhì)量。

[1]李娜． 原料場(chǎng)受卸技術(shù)及其應(yīng)用[J]． 黑龍江冶金,2017,(02):43-45．

[2]蔣國(guó)千． 卸船機(jī)門(mén)架刮板機(jī)技術(shù)改造[J]． 港口科技,2016,(10):10-13．

[3]孫遠(yuǎn)韜,吳丹,潘松勝,夏華,張氫． 300t/h垂直螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J]． 港口裝卸,2016,(04):1-3．

U653.928+.1

A

1671-0711（2017）10（下）-0137-02